铸造工艺 2
铜合金重力铸造教程(第二部分)
③沸腾除气法：沸腾除气是在工频有芯感 应电炉熔炼高锌黄铜时常用的一种特殊除气方 法。如熔化黄铜时锌的蒸发就可以将溶解在合 金液体中的气体去除。由于熔化温度较高超过 锌的沸点（907℃），因此在熔炼后期会出现 喷火现象，即锌的沸腾，这样有利于气体的排 除。
• （2）除渣精炼 ①静置澄清法：静置澄清过程一般是让熔 体在精炼温度下，保持一段时间使氧化及熔渣 上浮或下沉而除去。 ②浮选除渣法：浮选除渣是利用熔剂或惰 性气体与氧化物产生的某种物理化学作用，即 吸附或部分溶解作用，造成浮渣而将氧化物除 去。 ③熔剂除渣法：在熔体中加入熔剂，通过 对氧化物的吸附、溶解、化合造渣，将渣除去， 熔剂的造渣能力越强，除渣精炼的效果越好。
• ５.4．铜合金的配比
根据铁模尺寸大小要求合金配料总量为1200g
（1）黄铜（H68） 纯铜：1200g×68%=816g 锌： 1200g×32%=384g （需考虑烧损量 1.5～2％）
（2）铝青铜（QAl10） 纯铜： 1200g×90%=1080g 铝： 1200g×10%=120g
重铸基础知识
1,调整模具，清理砂筒 2,调整气压 3,漏气处贴胶 4,对准射砂口
1，增加固化时间 2，提高固化温度 3，严格按照参数混砂 1，减少固化时间 2，降低固化温度 1，仔细刮砂芯 2，射砂道小心掰掉或用锯条锯掉
夹生
焦酥
1，固化时间过长 2，固化温度过高 1，刮砂芯不仔细 2，连接射砂道敲掉后型砂表面有凹坑
4．影响铸模铸锭质量的主要因素
• （1）浇铸温度：浇铸温度过高或过低都是不 利的，因为采用较高的浇铸温度，势必就要使 炉内熔体的温度作相应的提高，这将引起铜合 金在熔化和保温过程中大量的吸气，同时也会 增加烧损，在浇铸时会使氧化加剧。此外，过 高的浇铸温度也会对铸模的寿命产生不利影响， 尤其是平模浇铸时模底板更容易遭到破坏。当 浇铸温度偏低时，熔体流动性变差，不利于气 体和夹渣上浮，也易使铸锭产生冷隔缺陷。因 此，必需根据合金的性质，结合具体的工艺熔炼时金属的损耗和氧化
铸造的工艺流程
铸造的工艺流程
1. 模具制备：根据产品的形状和尺寸，制作出合适的模具。
2. 熔炼：将需要铸造的金属（如铜、铁、铝等）投放到熔炉里熔化。
3. 浇注：将熔化的金属从铸造炉中倾倒到模具中并填满整个模具。
4. 冷却：让倾倒的金属在模具内冷却和固化，通常需要等待几分钟至数小时不等。
5. 拆模：将固化的金属从模具中取出，通常需要借助拆模工具。
6. 削除：去除铸件表面的毛刺和不平整部位，使铸件达到需要的表面光洁度和平整度。
7. 热处理：对铸件进行高温处理或淬火等处理，可以改善铸造件的物理和机械性能。
8. 清理：将铸件进行打磨和清理，使铸件的表面光洁度更高，并减少不良缺陷。
9. 检验：根据设计要求和产品规格对铸件进行各项测试和检验，保证铸件符合要求。
10. 包装：根据产品的需求对铸造件进行包装和标识，方便后续处理和运输。
树脂砂铸造 (2)
树脂砂铸造1. 简介树脂砂铸造是一种常用的铸造工艺，它利用树脂砂作为铸型材料，在高温下将金属熔体浇铸到铸型中，经过冷却后得到所需的零件。
树脂砂铸造具有成本低、生产周期短、工艺灵活等优点，因此广泛应用于汽车制造、机械制造等行业。
2. 树脂砂铸造的基本原理树脂砂铸造的基本原理是将树脂砂放入铸型中，并适当压实，形成所需的铸型空间。
然后，在高温下融化金属并将其浇入铸型中，金属在铸型中冷却凝固后，即可得到所需的零件。
3. 树脂砂铸造的工艺流程树脂砂铸造的工艺流程主要包括模具制备、砂型制备、浇注和冷却等步骤。
3.1 模具制备模具制备是树脂砂铸造的第一步，它决定了铸造件的最终形状和质量。
通常，树脂砂铸造采用二次模具制备方式，即首先制备模具芯，然后将模具芯放入外壳中，形成完整的模具。
模具芯的制备过程包括模具芯材料的选择和加工等步骤。
3.2 砂型制备砂型制备是树脂砂铸造的核心步骤，它决定了铸造件的表面光洁度和尺寸精度。
砂型制备的过程包括砂料配制、砂型填充和砂型压实等步骤。
具体来说，首先将树脂砂和固化剂按一定比例混合，并加入适量的水进行搅拌，形成砂料。
然后将砂料倒入模具中，并用振动台进行振动，使砂料填充到模具的每一个角落。
最后，使用压实机对砂型进行压实，使其达到一定的密实度。
3.3 浇注浇注是树脂砂铸造的关键步骤，它决定了铸造件的细节和内部质量。
在浇注过程中，首先将金属加热至熔点，并将其倒入铸型中。
同时，需要控制金属的浇注速度和温度，以保证铸造件的质量。
浇注完成后，金属在砂型中冷却凝固，形成所需的铸件。
3.4 冷却冷却是树脂砂铸造的最后一步，它是将铸造件从砂型中取出并冷却的过程。
冷却的目的是使铸造件的温度降低至室温，以便后续的加工和使用。
通常，冷却的方法包括自然冷却和人工冷却两种。
自然冷却是将铸造件放置在自然环境中，通过自然对流和辐射传热进行冷却。
人工冷却则是利用冷却介质（如水或空气）对铸件进行冷却，以加速冷却效果。
第2讲 铸造工艺概述
车削加工 是指车床加工是机械加工的一部份。 车床加工主要用车刀对旋转的工件进行车削 加工。车床主要用于加工轴、盘、套和其他 具有回转表面的工件，是机械制造和修配工 厂中使用最广的一类机床加工。车削加工是 在车床上利用工件相对于刀具旋转对工件进 行切削加工的方法。车削加工的切削能主要 由工件而不是刀具提供。车削是最基本、最 常见的切削加工方法，在生产中占有十分重 要的地位。车削适于加工回转表面，大部分 具有回转表面的工件都可以用车削方法加工， 如内外圆柱面、内外圆锥面、端面、沟槽、 螺纹和回转成形面等，所用刀具主要是车刀。
金属沉积与“挤奶油”式的熔融沉积有些相似，但喷 出的是金属粉末。喷嘴在喷出金属粉末材料的同时， 还会一并提供高功率激光以及惰性气体保护。这样不 会受到金属粉末箱尺寸的局限，能直接制造出更大体 积的零部件，而且也很适合对局部破损的精密零件进 行修复。
辊轧成型 辊轧成型方法是使用一组连续机架来把不锈
压力铸造的实 质是在高压作 用下，使液态 或半液态金属 以较高的速度 充填压铸型(压 铸模具)型腔， 并在压力下成 型和凝固而获 得铸件的方法。
离心铸造是将液体金属注入高速旋转的铸型内，使金属液在离 心力的作用下充满铸型和形成铸件的技术和方法。离心铸造所 用的铸型，根据铸件形状、尺寸和生产批量不同，可选用非金 属型(如砂型、壳型或熔模壳型)、金属型或在金属型内敷以涂 料层或树脂砂层的铸型。
钢轧成复杂形状。辊子的顺序是这样设计的，即：每 个机架的辊型可连续使金属变形，直到获得所需的最 终形状。如果部件的形状复杂，最多可用三十六个机 架，但形状简单的部件，三、四个机架就可以了。
金属注射成形 (Metal Injection Molding，简 称MIM)是一种从塑料注射成形行业中引伸出 来的新型粉末冶金近净成形技术，众所周知， 塑料注射成形技术低廉的价格生产各种复杂形 状的制品，但塑料制品强度不高，为了改善其 性能，可以在塑料中添加金属或陶瓷粉末以得 到强度较高、耐磨性好的制品。近年来，这一 想法已发展演变为最大限度地提高固体粒子的 含量并且在随后的烧结过程中完全除去粘结剂 并使成形坯致密化。这种新的粉末冶金成形方 法称为金属注射成形。
铸造工艺学第二章湿型
第二节 湿型砂性能要求、检测原理及检测方法
• 二、透气性 • 透气性：紧实的型砂能让气体透过而逸出的能力。 • 测定原理：测出气钟内的空气在压力下通过试样 的时间，计算其透气性。
V—通过试样的空气体积；H—试样高度；
S—试样截面积；p—试样前压力（mmH2O)； t—2000cm3空气通过试样的时间
第三节 湿型砂用原材料及其质量要求
原砂的质量要求 1. 含泥量
• 原砂的含泥量—指原砂中直径小于0.02mm的细小颗粒的含量。
• 含泥量对湿型砂的性能的影响 ① 原砂中泥分增多，孔隙半径减小，透气性降低。 ② 原砂中泥分增多，湿态抗压强度提高，达到最适宜干湿状态的型砂含水量也提高。 ③ 若原砂的泥分中不含粘土矿物，则 原砂中含泥量增多会使型砂变脆，起模性能变坏。
第二节 湿型砂性能要求、检测原理及检测方法
一、水分、最适宜干湿度和紧实率 • 判断型砂的干湿程度的几种方法
1.
2. 3.
水分（含水量或湿度）--最常用
手捏感觉--经验 紧实率--很多工厂列其为最经常性检 验性能的项目之一 紧实率:锤击后试样体积的压缩程度
紧实率=[（筒高-紧实距离）/筒高] ×100%
第三节 湿型砂用原材料及其质量要求
一、石英质原砂 原砂的分类：
山砂；海砂；湖砂；河砂；风积砂。
成份及形成过程： • 天然硅砂—小颗粒，是由岩石风化形成的。 • 石英砂岩—沉积的石英颗粒被胶体的二氧化硅或氧化铁、碳酸钙等物胶结成块状。 • 石英岩—经过变质而形成的坚固整体的岩石。 • 人造石英砂—坚固岩石经过人工破碎、筛分。
但是，原砂是众多形状和重量各异的砂粒组成的集合，要确定出与其相对应的 假想圆球的直径就成为计算原砂理论比表面积的关键。
常见铸造工艺
常见铸造工艺一、铸造工艺概述铸造是通过将熔化的金属或合金倒入模具中，经过冷却凝固后得到所需形状的工艺。
铸造工艺广泛应用于各个领域，如汽车、航空、船舶、机械、建筑等。
二、常见铸造工艺分类1. 砂型铸造：以石英砂为主要原料制作模具，常用于生产大型和中小型零件。
2. 金属型铸造：采用金属模具进行浇注，可生产高精度和高质量的零件。
3. 压力铸造：利用高压力将液态金属注入模具中，适用于生产复杂形状的零件。
4. 熔蜡模铸造：先制作出蜡模具，然后在蜡模上涂覆陶瓷浆料，并进行干燥和硬化。
最后将蜡模加热蒸发掉，留下空心的陶瓷壳体，再进行浇注。
5. 精密铸造：采用特殊工艺和设备进行生产，可生产高精度和高质量的零件。
三、详细介绍常见铸造工艺1. 砂型铸造（1）模具制作：先根据零件的形状和尺寸制作出模板，然后将模板放入砂箱中，用湿砂将其覆盖。
待湿砂干燥后，将模板取出，留下模具。
（2）浇注：将铝合金或其他金属加热至液态状态，然后倒入模具中。
待金属冷却凝固后，取出零件。
（3）处理：对零件进行去毛刺、打磨等处理。
2. 金属型铸造（1）模具制作：根据零件的形状和尺寸制作出金属模具。
（2）浇注：将液态金属倒入金属模具中。
待金属冷却凝固后，取出零件。
（3）处理：对零件进行去毛刺、打磨等处理。
3. 压力铸造（1）模具制作：根据零件的形状和尺寸制作出压力铸造机所需的模具。
（2）浇注：将液态金属通过高压力喷射到模具中。
待金属冷却凝固后，取出零件。
（3）处理：对零件进行去毛刺、打磨等处理。
4. 熔蜡模铸造（1）蜡模制作：根据零件的形状和尺寸制作出蜡模具。
（2）陶瓷壳体制作：将蜡模浸入陶瓷浆料中，待干燥后再重复涂覆几层。
最后将其加热硬化。
（3）浇注：将液态金属倒入陶瓷壳体中。
待金属冷却凝固后，取出零件。
（4）处理：对零件进行去毛刺、打磨等处理，并将陶瓷壳体清理干净。
5. 精密铸造（1）模具制作：根据零件的形状和尺寸制作出精密模具。
（2）浇注：采用真空或低压浇注技术，将液态金属倒入模具中。
铸造五大工艺
铸造五大工艺
铸造是一种制造方法，可以生产出各种金属和非金属制品。
在铸造过程中，涉及到多种工艺，其中五大工艺是：
1. 砂型铸造：将砂子和粘结剂混合后，制作成铸造模具，将熔融金属倒入模具中，待冷却后取出模具，得到所需的铸件。
2. 压力铸造：将熔融金属注入高压下的模具中，通过模具内的压力使金属充满模具，待冷却后取出模具，得到所需的铸件。
3. 熔模铸造：将熔融金属倒入制作好的熔模中，待冷却后取出熔模，得到所需的铸件。
4. 失蜡铸造：以蜡模为原型，涂上多层陶瓷涂料制成的瓷模，将熔融金属注入模具中，待冷却后取出模具，得到所需的铸件。
5. 连续铸造：将熔融金属注入连续铸造机中，通过冷却系统使金属迅速凝固，得到长条形的铸坯，再用机器剪断成所需长度的铸件。
以上五种铸造工艺各有特点，应根据不同产品的需求和材料特性选择合适的工艺进行生产。
- 1 -。
3首饰铸造工艺-2汇总
5）放入专用的模套（钢铸筒）内。
6）注入耐火铸粉浆液，并去除其中的空气， 我们称之为“灌浆”和“抽真空”；
7）干燥，使其凝固； 8）烘干，脱蜡（失蜡），焙烧；
9）选择金属或者合金材 料，并计算、称出要使 用的金属的重量；
10）熔化金属或合金；
11）对焙烧铸模进行浇铸 （浇铸方法有：真空加 压浇铸，吸索浇铸，回 旋真空加压浇铸，离心 浇铸，真空离心浇铸 等）；
首饰可以通过多种铸造工
艺快速、准确地进行复制。 在具体应用中可以根据自 己作品特点选择不同的铸 造方法，以取得不同的艺 术效果。
另外，精密铸造机械的出
现，使得首饰的大批量生 产成为可能，可以节省原 材料和时间，提高劳动效 率并降低劳动成本，这就 大大提高了生产效益，这 也是首饰铸造的最大意义 所在。
2、如果重复使用融铸过的旧金属，要配一点新鲜的未 使用过的金属，且在金属即将熔化时，辅以适量硼砂 粉助熔；
3、硼砂粉的使用不能过量，否则容易造成砂眼等金属 缺陷；
4、用刷子刷洗金属坯件时，要注意不要用力过猛，动 作轻柔，否则容易损坏细节或者使工件的细节部分变 形；
课程重点及难点：
在失蜡铸造中的各个转换过程中，分别包含哪 些具体操作过程？
12）将铸模放入冷水冷却后，取出铸件；
与铸造成败相关的因素 1）熔模蜡料的配制对造型和所铸形体的质量有
很大影响。
2）铸造用金属液化状态时的流动性很重要。 3）铸造型腔的设计对铸造的成败有关键作用。 4）铸造者的经验（如对铸造技术、机械与工艺
的把握）对铸造效果也至关重要。
实训3——失蜡浇注
1、火吹的使用必须严格按照操作规划进行，尤其注意 油壶中的油量要适当，切不可因为倒模时燃烧时间久， 需要的热量大就超过油壶的1/3；
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1.铸铁件用湿型砂中经常加入什么附加物，产生还原性气氛，防止金属液氧化和粘砂，并简述其在湿型砂中所起作用？（8分）
答：煤粉，铸铁用湿型砂中加入煤粉可以防止铸件表面产生粘砂缺陷，并能改善铸铁件的表面光洁程度。
煤粉所起的作用主要有：
（1）在铁水的高温作用下，煤粉产生大量还原性气体，防止金属液被氧化，并使铁水表面的氧化铁还原，减少了金属氧化物和造型材料进行化学反应的可能
（2）煤粉受热形成的半焦充填堵塞砂型表面颗粒间的孔隙，使金属液不能渗入。
（3）煤粉受热后变成胶质体，具有可塑性。
如果由开始软化至固化之间温度范围比较宽，则可以缓冲石英颗粒在该温度区间受热而形成的膨胀应力，从而可以减少因砂型受热膨胀而产生的铸件缺陷。
（4）煤粉在受热时产生的碳氢化物挥发分在650-1000℃高温下，于还原气氛中发生气相热解而在金属和铸型界面上析出一层带有光泽的碳，阻止了型砂与铁水的界面反应，而且也使型砂不易被金属液所润湿，对防止机械粘砂有更加显著的作用。
2简述“鼠尾”膨胀类缺陷形成过程？（8分）
答：鼠尾：铸件表面有浅的方向性凹槽或不规则的折痕，无金属瘤状物。
通常沿下型内交口正前方产生，在下型表面上可看到与这些凹槽相对应的线状棱纹。
下图为生成鼠尾的过程示意图
它多半是出现在受铁水流的热作用而又不能被金属液覆盖的地方。
这时，表面层型砂膨胀产生的应力大于水分凝聚层M的剪切强度，使边缘部分突出于表面之外，因而产生鼠尾。
3.简述铸钢件化学粘砂防范措施? （6分）
答：（1）选择适宜得造型材料，如高纯度的硅砂，铬镁石砂特别是铬铁矿砂。
（2）使用在浇注时有烧结倾向或能在金属-铸型界面上生成易熔相的砂，例如采用高耐火度，低烧结温度的粘土
（3）在浇注金属和铸型之间建立隔离层，如采用各种涂料
（4）降低化学粘结层与金属件表面结合力.
（5）降低浇注温度
4．请说出图中缺陷类型，应采取哪些预防措施? （6分）
答：皮下气孔
措施：（1）提高浇注温度，增加脱氧剂添加量
（2）在砂型的缺口位置要倒角
（3）开设排气孔在浇注过程中点燃排出气体，促进排气
5．湿型砂的主要性能指标有哪些？（6分）
答：直接影响铸件质量和造型工艺的湿型砂性能中最主要的有：水分、透气性、发气性、强度、抗粘砂性、抗夹砂性、流动性、韧性等。
（1）水分，最适宜干湿程度和紧实率：含水太少型砂太干易破碎、起模有困难，砂型表面强度低铸件容易产生冲砂和砂孔等缺陷；含水太多型砂太湿，造型时型砂不易从砂斗和流砂槽落下流动性差砂型紧实度不均，浇注时急速产生大量的气体易使铸件产生气孔和呛火，还会增加产生夹砂结疤类缺陷的倾向
（2）透气性：即型砂能让气体透过而逸出的能力。
实际中型砂透气性并非越高越好。
因为透气性高表明砂粒间孔隙直径较大，在其他条件相同时金属液易于渗入砂粒间孔隙中会造成逐渐表面粗糙和发生机械粘砂。
（3）湿态强度：如果强度不足，在起模，搬动砂型，下芯合箱等过程中铸型有可能造成破损塌落，浇注时可能承受不住金属液的冲刷和冲击，冲坏砂型而造成砂孔缺陷
（4）流动性：型砂在外力或本身重力作用下砂粒间相互移动的能力
（5）起模性，变形量，韧性和破碎指数
（6）抗夹砂结疤类缺陷能力
（7）发气量和有效煤粉含量（P56--61）
6. 镁合金铸造用湿型砂加入烷基磺酸钠和硼酸附加物的作用是什么？
（6分）
答：要点：
为了防止镁合金液体氧化，必须提高铸型的阻燃能力。
在造型材料中加入适量的烷基磺酸钠及硼酸。
烷基磺酸钠在高温作用下，释放出以SO2和CO2为主的保护性气体，镁在CO2
中不易产生氧化反应。
SO2与镁金属液面反应产生一层较薄较致密的MgS膜，阻止液体合金的氧化反应。
SO2气体的密度是空气的2.23倍，CO2的密度是空气的1.53倍，二者都比空气要重，有利于驱逐型腔内的空气，同时能够瞬间在金属液体表面形成一层保护性气膜，阻隔了空气与金属液体的接触，阻止了高温情况下的氧化反应。
二．1. 试分析影响铸件质量的主要因素（10分）
答：影响铸件表面粗糙度的因素一方面受金属液渗透能力的影响，取决于合金的特性：对型砂的润湿性、表面张力、流动性、浇注温度、铸件壁厚、金属液动、静压头等
另一方面受砂型接受渗透能力的影响，并取决于砂型表面的孔隙度大小，有无超孔存在，型砂的透气性、砂粒分布、流动性、含泥量、是否形成光泽碳、紧实度
此外，铸件的清理方法对铸件表面粗糙度的影响也极为关键，经过粗钢丸强力抛丸后，表面粗糙度会明显提高
最后，通过采用粒度较细的原砂（100--200目），刷涂料，添加炭质附加物也会使铸件表面质量得到改善
2 写出覆膜砂壳型造型过程各个阶段特点。
（10分）
答：（a）在热模盒上喷脱模剂，预热到250---300摄氏度喷涂分型
（b）模型翻转到翻斗上夹紧翻转180度使覆模砂落到模板上，保持15--50s
（c）结壳
（d）结壳完毕、复位砂上树脂软化重熔，在砂粒间接触部位形成连接“桥”将砂粒粘在一起，并沿模板形成一定厚度塑性状态的壳；翻斗复位，未起反应的覆模砂仍旧落回翻斗中
（e）壳型仍附在模型上并移到烘炉硬化，对塑性薄壳继续加热30--90s,顶出
（f）脱壳，制成壳型;（P152）
3 试分析热芯盒法用催化剂的特点。
（10分）
答：热芯盒法使用的催化剂为潜伏型催化剂，目前使用的为在常温下呈中性或弱酸性（这有利于混合好的树脂砂的存放，即达到可使用时间长），而在加热时放出强酸，促使树脂迅速硬化的酸性盐。
生产中常用的为氯化铵，硝酸铵，磷酸铵水溶液，也有采用对甲苯磺酸铜盐，甚至对甲苯磺酸铵盐的。
国内对呋喃I型树脂砂最常用的催化剂是氯化铵和尿素的水溶液，其配比（重量比）为氯化铵：尿素：水=1:3:3
4．案例分析。
采用湿型铸造浇注球墨铸铁汽车零件，其局部产生的缺陷如下图所示，请指出缺陷类型，试分析缺陷产生原因，并指出可采取哪些预防措施？（10分）
答：缺陷为夹砂、熔渣型针孔（老师不让画表格自己用语言叙述一下）。